Cách sống sót sau bom hạt nhân: Bản cập nhật về "Vịt và vỏ bọc"

Anonim

Cách sống sót sau bom hạt nhân: Bản cập nhật về "Duck and Cover "

Quân đội

Brian Dodson

Ngày 13 tháng 3 năm 2014

4 hình

Ủy ban Năng lượng nguyên tử Hoa Kỳ 14 kT Bunker Charlie thử nghiệm - ngày 30 tháng 10 năm 1951 (Ảnh: USAEC)

Lời khuyên tốt nhất để sống sót sau một quả bom hạt nhân là ở một nơi khác khi nó nổ. Tuy nhiên, nếu điều đó không phù hợp với bạn, thì một nghiên cứu gần đây được thực hiện tại Phòng thí nghiệm quốc gia của Lawrence Energymore (LLEL) của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (LLEL) cung cấp một số hướng dẫn đơn giản để tối đa hóa cơ hội sống sót của bạn .

Trong một thế giới nơi những kẻ khủng bố hoặc các quốc gia nhỏ có thể tập hợp một cuộc tấn công hạt nhân 1-10 kiloton, một cá nhân khôn ngoan có thể thấy đáng để quyết định một hành động trước thời hạn. Michael Dillon của LLNL đã nghiên cứu các nhà chờ hạt nhân trong nhiều năm khi gia đình anh hỏi họ nên làm gì nếu thấy một hạt nấm mọc lên trên thành phố của họ. Không có câu trả lời hay, anh bắt đầu tập hợp các mô hình sinh tồn. Nó chỉ ra rằng lời khuyên kéo dài hàng thập kỷ để trú ẩn tại chỗ không nhất thiết là kế hoạch tốt nhất để sinh tồn.

Bước đầu tiên để sống sót là làm cho nó thông qua tiếng nổ ban đầu. Một mối đe dọa đáng tin cậy là vụ nổ phân hạch tinh khiết 5 kiloton phát nổ trong tòa nhà ở độ cao 60 m (200 ft). Năng lượng của vụ nổ được phân phối giữa vụ nổ (khoảng 50 phần trăm), bức xạ nhiệt (khoảng 35 phần trăm) và bức xạ ion hóa (khoảng 5 phần trăm trong vụ nổ ban đầu và khoảng 10 phần trăm trong bụi phóng xạ).

Sử dụng NUKEMAP để mô hình hóa các hiệu ứng của vụ nổ, hình trên cho thấy các tác động của vụ nổ nếu nằm trong Tòa nhà Empire State ở Midtown Manhattan. Vòng tròn màu đen bên trong là kích thước của miệng núi lửa và vòng màu đỏ đánh dấu cạnh của vùng áp suất 20 psi, trong đó hầu hết các tòa nhà sẽ bị phá hủy. Vòng màu xanh lá cây đánh dấu khu vực nơi một người không được bảo vệ sẽ nhận được một lượng bức xạ kịp thời gây chết người và vòng đào, có bán kính 1 dặm (0, 62 km), là khu vực có khả năng bị bỏng nhiệt độ hai. Bên ngoài khu vực này, một người không được bảo vệ có cơ hội sống sót sau những tác động kịp thời của vụ nổ, nếu họ không bị trúng mảnh vỡ (Vịt và Vỏ bọc!)

Số người chết dự kiến ​​từ các hiệu ứng kịp thời, chẳng hạn như vụ nổ, nhiệt và vụ nổ bức xạ ban đầu, phụ thuộc vào thành phố và địa điểm trong thành phố. Hiệu ứng kịp thời từ vụ nổ ở thành phố New York được trình bày ở trên sẽ giết chết gần một phần tư triệu người, trong khi nếu vụ nổ tương tự tập trung vào trung tâm thành phố Albuquerque (một thành phố nhỏ trải rộng với trung tâm thành phố được xác định rõ) thì số người chết nhanh chóng sẽ vào khoảng 15.000 .

Giả sử một người đã sống sót sau những hiệu ứng ban đầu này (mặc dù bạn có thể không chắc chắn về sự sống sót cho đến khi một vài tuần trôi qua), đối tượng tiếp theo là để tránh bị giết chết do phơi nhiễm phóng xạ từ bụi phóng xạ. Tiếp xúc với bức xạ được đo bằng nhiều đơn vị khác nhau; ở đây chúng tôi sẽ sử dụng rems (người đàn ông tương đương Roentgen) và rems / hr. Liều gây chết người là khoảng 500 rems. (Một đơn vị khác thường được sử dụng để tiếp xúc với bức xạ là Xám (Gy), tương đương với 100 rem.)

Quả cầu lửa có đường kính 760 ft (230 m), đủ lớn để chạm đất, tạo ra bụi phóng xạ cục bộ đáng kể. Đám mây nấm trèo trong một thời gian khoảng năm phút, đạt độ cao khoảng 3 dặm (4, 8 km) và đường kính khoảng 2 dặm (3, 2 km). Tổng lượng chất phóng xạ tạo ra từ vụ nổ 5 kt chỉ khoảng 1 lb (0, 5 kg), nhưng vật liệu đó cực kỳ phóng xạ.

May mắn thay, bụi phóng xạ không được trải đều. Các sản phẩm bức xạ mạnh nhất cho kích thước vụ nổ này vẫn nằm trong vùng tiêu diệt kịp thời của bom. Giả sử tốc độ gió là 10 dặm / giờ (16 km / giờ), bụi phóng xạ được phân phối trên một vệt hẹp, như trong hình trên. Khu vực có tốc độ phơi nhiễm phóng xạ nằm trong khoảng từ 100 đến 200 rem / h đạt khoảng 4 dặm (5, 4 km) theo chiều gió của vụ nổ, nhưng chỉ rộng 0, 33 mi (0, 54 km). Đối với tốc độ 10-100 rem / giờ, vùng này dài 15 mi (24 km) và rộng 1, 5 mi (2, 4 km), và với tốc độ 1-10 rem / giờ, nó là 26 mi (42 km) dài và rộng 2, 8 mi (4, 5 km).

Tôi nên ở lại hay tôi nên đi?

Bây giờ đến câu hỏi: bạn sẽ làm gì? Các

hướng dẫn chính thức của chính phủ Hoa Kỳ là để trú ẩn tại chỗ. Bạn đến tòa nhà gần nhất và bảo vệ nhất và ở đó trong 24 giờ trừ khi được yêu cầu sơ tán sớm hơn.

Đây không phải là lời khuyên tồi nếu nơi trú ẩn ngay lập tức của bạn là tầng hầm của một ngôi nhà còn nguyên vẹn hoặc ít hơn, có thể làm giảm mức độ phóng xạ xuống khoảng 10 lần. Tuy nhiên, nếu vụ nổ xảy ra ở Los Angeles chứ không phải ở New York, việc thiếu đường băng giá cho phép hầu hết các ngôi nhà được xây dựng mà không có tầng hầm. Những ngôi nhà như vậy chỉ chặn khoảng một nửa bức xạ bụi.

Có tính đến tốc độ phân rã của bụi phóng xạ, một vị trí có tốc độ phơi nhiễm ban đầu là 200 rem / h (khoảng tốc độ liều cao nhất đối với bụi phóng xạ từ thiết bị 5 kt) sẽ nhận được tổng lượng phơi nhiễm hơn 600 lần trong 24 ngày đầu tiên giờ Nếu trú ẩn trong tầng hầm bê tông NYC, phơi nhiễm của một người trong giai đoạn này sẽ là khoảng 60 rem, một phơi nhiễm có ít hậu quả sức khỏe ngay lập tức. Tuy nhiên, trong một trang trại ở LA, hơn 300 rem sẽ được hấp thụ trong cùng khoảng thời gian 24 giờ đó, điều này sẽ chứng minh liều cuối cùng gây tử vong cho một số lượng đáng kể nạn nhân được chăm sóc y tế ít hoặc không được chăm sóc y tế, đặc biệt là nếu kết hợp với bỏng flash và mảnh vụn chấn thương. Nó sẽ xuất hiện rằng che chở tại chỗ không nhất thiết là lời khuyên tốt nhất, tùy thuộc vào hoàn cảnh địa phương.

Một yếu tố khác cần xem xét là, nếu hướng gió không đổi, sẽ không mất nhiều thời gian để rời khỏi vết bẩn tồi tệ nhất bằng cách đi vuông góc với chùm. Nó cũng đòi hỏi thời gian để các vật liệu phóng xạ rơi xuống đất, thậm chí gần khu vực vụ nổ. Điều này có thể cung cấp một khoảng thời gian ngắn trong đó phơi nhiễm phóng xạ không phải là mối quan tâm lớn nhất. Thay vào đó, tránh các tòa nhà rơi xuống, các mảnh vỡ và hỏa hoạn có thể là rủi ro lớn nhất trong môi trường sau vụ nổ sớm này. Tuy nhiên, vẫn có thời gian và cơ hội để tham gia một khóa học khác hơn là chỉ đơn giản là trú ẩn tại chỗ.

Đây là cơ hội mà Mike Dillon quyết định phân tích. Ông đã phát triển một mô hình toán học phức tạp mô tả các phơi nhiễm phóng xạ liên quan đến các hành vi sau vụ nổ khác nhau, sau đó đơn giản hóa các kết quả để bất kỳ ai cũng có thể sử dụng chúng để chọn chiến lược sinh tồn.

Yếu tố chính là mất bao lâu để có được một nơi trú ẩn thích hợp. Đối với vụ nổ 5 kt, nơi trú ẩn đầy đủ về cơ bản là một tòa nhà nhiều tầng đứng (nơi trú ẩn tốt nhất ở tầng trên), gần trung tâm của một tòa nhà bê tông hoặc gạch lớn, hoặc trong một tầng hầm có cấu trúc.

Nếu bạn mất ít hơn năm phút để đến nơi trú ẩn thích hợp, hãy đến đó ngay lập tức sau các hiệu ứng vụ nổ ngay lập tức. Cuối cùng, nơi trú ẩn tốt hơn sẽ bù đắp cho sự tiếp xúc ngắn ngủi của bạn với mức độ phóng xạ cao hơn.

Nếu nơi trú ẩn thích hợp cách đó chưa đến 15 phút, hãy trú ẩn tại chỗ không quá 30 phút, sau đó chuyển đến nơi trú ẩn tốt hơn. Một lần nữa, sự kết hợp của một thời gian ngắn trú ẩn ngay lập tức kết hợp với việc di chuyển đến nơi trú ẩn tốt hơn sẽ bù đắp cho sự tiếp xúc của bạn trong quá trình di chuyển (ít nhất là theo thống kê).

Việc lựa chọn một thiết bị hạt nhân 5 kt được dự định là thứ có thể được thực hiện bởi những kẻ khủng bố hoặc các quốc gia nhỏ với thiết kế tinh vi tối thiểu. Kết quả là, nếu được định vị cách vụ nổ hơn một dặm, một người có cơ hội sống sót sau vụ tấn công khá cao. Ngay cả khu vực trên đó diện tích đất lớn cũng khá nhỏ, với đường viền 100 rem / h chiếm khoảng 1, 5 dặm vuông (3, 8 km vuông).

Câu chuyện sẽ hoàn toàn khác nếu một vũ khí thuộc lớp Minuteman hoặc Trident bị đánh cắp, vì những thứ này có năng suất trong vùng lân cận chung là 300 kt. một thiết bị như vậy sẽ có một loạt giết kịp thời khoảng 5 dặm (8 km), gây ra cái chết của khoảng một triệu người trong kịch bản tòa nhà Empire State. Đường viền bụi phóng xạ 500 rem / h bao gồm khoảng 50 dặm vuông (130 km vuông) và vùng 100 rem / h bao gồm khoảng 400 dặm vuông (1.036 km vuông). Mặc dù có sự khác biệt lớn về kích thước, các quy tắc của Dillon vẫn có thể giúp ích. Chỉ là nhiều người sẽ chết vì bụi phóng xạ bất kể quá trình hành động của họ.

Nếu một nuke từng được kích nổ trong một thành phố ở bất cứ đâu trên thế giới, kết quả rõ ràng sẽ rất lớn, nhưng có kích thước tương tự như các thảm họa và động đất liên quan đến thời tiết lớn nhất. Chúng tôi sẽ sống sót, nhưng nó sẽ là một cú đánh không bao giờ bị lãng quên. Hãy hy vọng chúng ta không bao giờ đến đó.

Nguồn: Kỷ yếu của Hội Hoàng gia

Ủy ban Năng lượng nguyên tử Hoa Kỳ 14 kT Bunker Charlie thử nghiệm - ngày 30 tháng 10 năm 1951 (Ảnh: USAEC)

Mô hình bụi phóng xạ từ vụ nổ hạt nhân 5 kT cách mặt đất 200 feet trong tòa nhà Empire State (Ảnh: B. Dodson)

Hiệu ứng nổ, phóng xạ và phản ứng nhiệt của vụ nổ hạt nhân 5 kT ở độ cao 200 feet trong Tòa nhà Empire State (Ảnh: B. Dodson)

Phim hoạt hình "Duck and Cover " từ đầu những năm 1950 (Ảnh: USAEC)